齿轮传动课设计模版
齿轮传动小学教案
齿轮传动小学教案教学目标:1. 让学生了解齿轮的基本概念和特点,知道齿轮的作用。
2. 让学生通过实验观察齿轮传动的过程,理解齿轮传动的原理。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和解决问题的能力。
教学重点:1. 齿轮的基本概念和特点。
2. 齿轮传动的过程和原理。
教学难点:1. 齿轮的绘制和制作。
2. 齿轮传动过程中速度和力的计算。
教学准备:1. 齿轮模型或图片。
2. 齿轮传动实验器材。
3. 绘图工具。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 向学生介绍齿轮的基本概念和特点,引导学生思考齿轮的作用。
2. 展示齿轮模型或图片,让学生观察齿轮的形状和结构。
二、探究齿轮传动的过程(15分钟)1. 引导学生观察齿轮传动实验器材,让学生了解齿轮传动的基本原理。
2. 分组进行实验,让学生亲自动手操作,观察齿轮传动的过程。
3. 引导学生总结齿轮传动的特点和规律。
三、齿轮的制作和绘制(15分钟)1. 教授齿轮的制作方法,让学生动手制作齿轮模型。
2. 教授齿轮的绘制方法,让学生绘制齿轮的示意图。
四、齿轮传动的应用(15分钟)1. 让学生思考齿轮在生活中的应用,举例说明。
2. 引导学生分析齿轮传动过程中速度和力的变化。
五、总结和反思(5分钟)1. 让学生总结本节课所学的内容,巩固知识点。
2. 引导学生反思齿轮传动在实际生活中的意义和价值。
教学评价:1. 学生对齿轮的基本概念和特点的掌握程度。
2. 学生对齿轮传动的过程和原理的理解程度。
3. 学生的动手能力和解决问题的能力。
齿轮传动幼儿园教案
齿轮传动幼儿园教案1. 教学目标•知道什么是齿轮传动;•能够辨认齿轮和认识不同的齿轮传动方式;•能够制作简单的齿轮传动物件,并解释其工作原理;•提高幼儿的动手能力和观察能力。
2. 教学准备•齿轮模型或实物;•手动绕线器、电动马达、小电灯泡、电池盒、各种大小和形状齿轮、轴承;•齿轮传动的图片或视频;•齿轮传动的书籍或教具。
3. 教学过程3.1 齿轮传动的介绍•用图片或视频等形式展示齿轮传动的动画;•谈论齿轮的基本概念,如齿数、模数等。
3.2 齿轮的分类•将不同齿轮的实物拿出来让孩子观察、感受;•介绍不同齿轮的分类,如圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮等。
3.3 齿轮传动实例•引入一些日常生活中使用齿轮传动的物件,例如手表、自行车、玩具车等;•分享一些关于齿轮传动原理的故事或趣闻,使孩子们感受到齿轮传动的实用价值和趣味性。
3.4 制作齿轮传动物件•由老师或家长出示制作齿轮传动物件的样例或模型,例如手摇发电机、小火车等;•让孩子们依照样例或模型的要求自行制作。
4. 教学总结•要求孩子们将自己制作的齿轮传动物件拿出来展示给大家;•在交流中总结齿轮传动的原理和分类等内容;•激发孩子们对齿轮传动的兴趣和探究欲望。
5. 课后延伸•由老师或家长引导孩子们寻找齿轮传动的应用,例如看看手表或闹钟的内部构造、豆浆机或榨汁机中的齿轮传动等;•指导孩子们制作更为复杂的齿轮传动物件,并讲解更深入的齿轮原理和技术;6. 教学评价通过本次课程,希望孩子们能够对齿轮传动有一定的了解,认识到其在社会生活中的重要性,从而提升其动手能力和对科技的兴趣,培养其对未来物理、工程科学的探索精神。
中班齿轮传动教案
中班齿轮传动教案教学目标通过本节课的教学,学生将能够:•了解齿轮传动的基本原理;•熟悉齿轮传动的不同类型;•掌握制作简单齿轮传动玩具的方法;•培养学生的动手能力和想象力。
教学准备•齿轮传动相关的教具材料(齿轮、轴、齿轮传动模型等);•适量的纸板、胶水、剪刀等制作材料;•讲台和黑板。
教学过程导入(5分钟)1.引导学生回顾上节课学习的动力传递的内容,提问:“我们上节课学习了什么?”并给学生适当时间回答。
2.引入新的话题,解释齿轮传动的概念:“今天我们将学习一种新的动力传递方式,它可以像人类的牙齿一样协调合作,你们猜猜是什么呢?”引导学生思考,等待学生回答。
3.引出本节课的学习目标:“今天我们要学习齿轮传动的原理,并制作一个齿轮传动的玩具。
你们准备好了吗?”理论学习(10分钟)1.介绍齿轮传动的基本原理:齿轮是一种圆形的机械零件,它们之间通过齿轮齿齿接触而实现力的传递。
齿轮之间的大小关系会决定速度和力的传递方式。
2.展示不同类型的齿轮传动模型,并让学生观察和比较它们之间的区别和作用。
3.与学生互动,提问:“你们能观察到哪些特点和规律呢?”鼓励学生从齿轮的形状、大小、齿数等方面进行分析和讨论。
实践操作(30分钟)1.将学生分组,每个小组准备一套齿轮传动的制作材料。
2.引导学生按照齿轮传动的原理和设计思路进行制作,提供必要的指导和帮助。
3.每个小组完成制作后,鼓励学生进行玩具的展示,观察并比较展示的玩具在传动过程中的动作和效果。
总结与展示(10分钟)1.请每个小组选出一位代表向全班展示他们制作的齿轮传动玩具,并分享制作过程和体会。
2.引导学生总结齿轮传动的特点和应用场景,鼓励学生用自己的话描述齿轮传动的原理和作用。
3.提醒学生在日常生活中观察和发现齿轮传动的运用,齐活学的新齿轮传动例子。
拓展活动•邀请学生在家中观察和找出身边使用齿轮传动的物品,并进行简单的分类和描述;•鼓励学生用不同形状和尺寸的齿轮进行组合,尝试不同传动效果;•引导学生制作一些简单的机械装置,利用齿轮传动实现特定动作。
齿轮传动课程设计
齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解齿轮传动的定义、原理及类型;2. 学生能掌握齿轮传动的基本参数,如模数、齿数、压力角等;3. 学生能运用齿轮传动相关知识分析简单机械系统的传动比和效率。
技能目标:1. 学生能够运用齿轮传动知识设计简单的齿轮传动系统;2. 学生能够通过实际操作,组装和调试齿轮传动模型;3. 学生能够运用计算工具,对齿轮传动系统进行计算分析。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对齿轮传动技术的兴趣,增强对机械工程领域的认识;2. 学生通过小组合作,培养团队协作精神和沟通能力;3. 学生在学习过程中,形成良好的工程意识,认识到齿轮传动在现代工程技术中的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,培养学生对齿轮传动的认识和应用能力。
学生特点:学生处于具备一定物理知识和数学基础的高年级阶段,对实际操作和工程设计有较高的兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生动手能力和解决问题的能力,鼓励学生积极参与讨论和思考。
通过课程目标分解,确保学生达到预定的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识:- 齿轮传动的定义、原理及类型;- 齿轮的基本参数,包括模数、齿数、压力角等;- 齿轮传动系统的传动比和效率的计算方法;- 齿轮材料及热处理知识。
2. 实践操作:- 齿轮传动系统的设计与分析;- 齿轮传动模型的组装与调试;- 齿轮传动实验操作,观察和分析实验现象。
3. 教学大纲:- 第一周:齿轮传动概述,学习齿轮传动的定义、原理及类型;- 第二周:齿轮基本参数学习,理解模数、齿数、压力角等参数的意义;- 第三周:齿轮传动系统传动比和效率的计算方法学习;- 第四周:齿轮材料及热处理知识学习;- 第五周:齿轮传动系统设计与分析实践;- 第六周:齿轮传动模型的组装与调试;- 第七周:进行齿轮传动实验,观察和分析实验现象。
教材章节关联:本教学内容与教材中关于齿轮传动章节紧密相关,包括齿轮的基本概念、齿轮传动系统设计、齿轮传动实验等内容,确保学生能够系统地学习和掌握齿轮传动的相关知识。
机械设计课程设计齿轮传动设计示例
例:设计一对闭式齿轮传动,已知:齿轮的输入扭矩T1=59.5N.m ,转速n1=480rpm ,传动比i=4,该传动由电动机带动,小齿轮相对轴承为非对称布置,单向运转,载荷平稳,预期寿命20000h 。
解:由于要求不高,该齿轮传动的材料选择软齿面材料设计准则:齿面硬度≤350HBS 的闭式软齿面传动,其主要失效形式为疲劳点蚀。
所以设计准则为先按齿面接触疲劳强度设计,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1) 结合传动方案,由于工作要求不高,选用直齿圆柱齿轮传动。
2) 由于工作场合速度不高,故选用8级精度。
3) 两齿轮均选用45钢,小齿轮调质处理,调质处理硬度为250HBS ,大齿轮正火处理,正火处理硬度为200HBS 。
4) 初选小齿轮的齿数z1=25,则大齿轮齿数z2=i*z1=4×25=100。
2、 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式(10-9a ):1t d ≥(1) 确定公式内的各计算数据 1) 试选载荷系数:Kt=2.0; 2) 计算小齿轮传递的扭矩:(已知)T1= 59500 N.mm ; 3) 由表10-7选取齿宽系数:φd=1.0; 4) 计算应力循环次数: N1=60n1jLh=60×480×1×20000=5.76×108 N2=60n1jLh=60×120×1×20000=1.44×1085) 由图10-19查取接触疲劳寿命系数:K HN1=0.95 K HN2=16) 由图10-21c 、d 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限:σHlim1=625Mpa σHlim2=400Mpa 7) 计算接触疲劳许用应力,取安全系数SH=1 [][]1lim112lim220.95625600114004001HN H H H HN H H H K Mpa S K Mpa S σσσσ⨯===⨯=== 取[][][]{}12min ,400H H H Mpa σσσ== (2) 计算小齿轮的分度圆直径174.78t d mm =≥3、 修正计算结果1) 计算圆周速度:113.1478.78480 1.978/601000601000d n v m s π⨯⨯===⨯⨯ 2) 计算齿宽b :1174.7874.78d t b d mm φ=⋅=⨯=3) 计算齿宽与齿高之比b/h :1174.78 2.99252.25 2.25 2.99 6.7374.7811.116.73t t t d m mm z h m mm b h =====⨯===4) 确定载荷系数K查表10-2得:KA=1;根据v=1.978m/s ,8级精度,由图10-8查得动载系数Kv=1.1;对直齿轮:1H F K K αα== 由表10-4用线性插值法查得7级精度,小齿轮相对支撑非对称布置时,1.461H K β=由b/h=11.11,KH β=1.461查图10-13得 1.36F K β=故载荷系数:11.111.461 1.601A v H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯= 5) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径,由式(10-10a )174.7869.53t d d mm === 6) 计算模数m :1169.53 2.7825t d m mm z ===,取标准值m=3mm 7) 分度圆直径:1122325753100300d mz mmd mz mm==⨯===⨯= 8) 齿宽:117575d b d mm φ=⋅=⨯=,取217580b mm b mm ==,4、 校核齿根弯曲疲劳强度[]13212Fa S a F F d KTY Y m z σσφ=≤ (1)确定公式内的各计算数据1)计算载荷系数:11.111.36 1.496A v F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=2)由图10-18查取弯曲疲劳寿命系数:K FN1=0.95 K FN2=13)由图10-21b 、c 按齿面硬度查得齿轮的弯曲疲劳强度极限:σFE1=487MpaσFE2=310Mpa4) 计算弯曲疲劳许用应力,取安全系数SF=1.3[][]1112220.954873561.313102381.3FN FE F H FN FE F H K Mpa S K Mpa S σσσσ⨯===⨯===5) 查取齿形系数由表10-5查得:122.62, 2.18Fa Fa Y Y == 应力修正系数:121.59, 1.79Sa Sa Y Y ==6) 校核计算[][]11F1323212221F21122 1.49659500 2.62 1.5943.951.03252.18 1.7943.9541.172.62 1.59Fa Sa F d Fa Sa F F Fa Sa KTY Y Mpa m z Y Y Mpa Y Y σσφσσσ⨯⨯⨯⨯===<⨯⨯⨯=⋅=⨯=<⨯该对齿轮满足弯曲强度的要求5、 计算齿轮的几何尺寸(1) m=3mm ;(2) 中心距:()1213(25100)187.5223(26100)26,1892m z z a mm z a mm +⨯+===⨯+===调整代入 (3) 齿宽:217580b mm b mm ==,(4) 分度圆直径:1122326783100300d mz mmd mz mm ==⨯===⨯=(5) 齿顶圆直径:*111*222223262 1.03842231002 1.03306a a a a a a d d h mz h m mmd d h mz h m mm =+=+=⨯+⨯⨯==+=+=⨯+⨯⨯= (6) 齿根圆直径:112223262 1.25370.5231002 1.253292.5f f f f d d h mm d d h mm =-=⨯-⨯⨯==-==⨯-⨯⨯= 6、齿轮的结构设计(略)。
幼儿园齿轮传动课程设计
幼儿园齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解齿轮传动的概念,掌握齿轮的基本结构和功能。
2. 学生能够描述齿轮传动的原理,并能够解释其在日常生活中的应用。
3. 学生能够认识不同类型的齿轮,了解它们的相互配合关系。
技能目标:1. 学生能够运用齿轮传动原理,设计和搭建简单的齿轮传动装置。
2. 学生能够通过观察和实验,分析齿轮传动中的速度和力的变化。
3. 学生能够合作解决问题,运用齿轮传动知识进行创新设计和制作。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对机械传动兴趣,增强对科学探索的热情。
2. 学生培养动手操作能力,提高对实践活动的自信心。
3. 学生培养团队合作精神,学会相互尊重、分享和交流。
4. 学生通过齿轮传动课程,培养爱护玩具、珍惜资源的意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过有趣的实践活动,让幼儿园学生初步了解齿轮传动知识,培养他们的观察力、思考力和动手能力。
课程目标具体、可衡量,有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果,并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 齿轮传动基础知识:- 齿轮的定义、结构及功能- 齿轮传动的原理及分类- 齿轮在生活中的应用案例2. 齿轮传动装置的制作与探究:- 齿轮的组合与搭配方法- 动手搭建简单的齿轮传动装置- 观察与分析齿轮传动过程中的速度和力的变化3. 齿轮传动实践应用:- 设计并制作一个简单的齿轮传动玩具- 分析齿轮传动玩具在实际操作中的优缺点- 探讨如何改进齿轮传动玩具的性能教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度:第一课时:齿轮传动基础知识- 引导学生认识齿轮,了解其结构和功能- 介绍齿轮传动的原理及分类,结合生活案例讲解第二课时:齿轮传动装置的制作与探究- 指导学生进行齿轮的组合搭配,搭建简单齿轮传动装置- 观察和分析齿轮传动过程中的速度和力的变化第三课时:齿轮传动实践应用- 学生分组设计并制作齿轮传动玩具- 分析、讨论并改进齿轮传动玩具的性能教学内容与课本紧密关联,旨在帮助幼儿园学生掌握齿轮传动的基本知识,提高实践操作能力。
齿轮的教学设计
齿轮的教学设计教学设计:齿轮一、教学目标1. 知识与技能:学生能够了解齿轮的定义、分类、原理和应用,掌握齿轮传动的基本计算方法和设计原则。
2. 过程与方法:培养学生观察、实验、分析和解决问题的能力,提高学生的动手能力和团队合作意识。
3. 情感态度:激发学生对机械传动领域的兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学内容1. 齿轮的定义和分类:介绍齿轮的概念和作用,讲解齿轮的种类及应用范围。
2. 齿轮的原理:说明齿轮传动的基本原理和运动规律,介绍齿轮的传动比和功率传递原理。
3. 齿轮的应用:举例说明齿轮在机械传动中的应用场景和作用,例如汽车变速箱、工业机械等。
4. 齿轮传动的计算方法:介绍齿轮传动的计算公式和设计原则,教授如何根据传动比和功率计算齿轮的参数。
5. 齿轮的设计:讲解齿轮的设计流程和注意事项,引导学生参与齿轮传动系统的设计和优化。
三、教学方法1. 讲授结合实例:通过生动的实例和图示,讲解齿轮的基本内容,引导学生深入理解。
2. 实验观察法:组织学生进行小型齿轮传动实验,观察和测量齿轮的运动规律和参数变化。
3. 课堂讨论和案例分析:引导学生进行齿轮传动实际案例分析,讨论解决问题的方法和技巧。
4. 情景模拟教学:通过模拟工程实际操作场景,让学生参与齿轮传动系统的设计和模拟。
5. 课外拓展活动:组织学生参观工厂、实习实践等活动,拓宽学生对齿轮应用的认识。
四、教学过程1. 导入:通过提出一个实际问题,引导学生思考齿轮的应用场景,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解:讲解齿轮的定义和分类,引导学生搭建简单的齿轮传动实验装置,观察齿轮的运动规律。
3. 计算方法:通过实例和练习,讲解齿轮传动的计算方法和设计原则,引导学生掌握齿轮传动的基本计算知识。
4. 实践操作:组织学生进行齿轮传动系统的设计和优化,让学生了解齿轮传动在实际工程中的应用。
5. 总结和复习:对本节课的内容进行总结和复习,强化学生的学习效果,梳理并巩固所学的知识。
齿轮传动课程设计
齿轮传动课程设计一、教学目标通过本节课的学习,学生需要掌握齿轮的基本概念、类型和传动原理,了解齿轮传动的应用范围和特点。
在知识目标方面,学生应能够描述齿轮的结构、分类和传动方式,解释齿轮传动的工作原理。
在技能目标方面,学生应能够运用所学知识分析齿轮传动系统,进行简单的齿轮设计计算。
在情感态度价值观目标方面,学生应能够认识齿轮传动在工程技术中的重要性,培养对机械设计和制造的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分:齿轮的基本概念、齿轮的类型和传动原理、齿轮传动的应用。
首先,介绍齿轮的定义、特点和基本参数,如齿数、模数、压力角等。
其次,讲解不同类型的齿轮,如圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆等,并阐述各类齿轮的传动原理和应用场景。
最后,通过实例分析,让学生了解齿轮传动在现实生活中的应用,如汽车、机床、减速器等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法。
首先,运用讲授法,清晰地阐述齿轮的基本概念、类型和传动原理。
其次,采用案例分析法,让学生通过分析实际应用案例,加深对齿轮传动的理解。
此外,利用实验法,让学生亲自动手进行齿轮传动实验,观察齿轮的运动特性和传动效果。
最后,鼓励学生进行分组讨论,分享学习心得和研究成果。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:教材《机械基础》、参考书《齿轮传动技术与应用》、多媒体资料(包括齿轮传动动画演示、实际应用场景视频等)、实验设备(齿轮模型、减速器等)。
通过这些资源的辅助,丰富学生的学习体验,提高学习效果。
五、教学评估本节课的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现。
作业方面,将布置与课程内容相关的设计计算题和实践操作题,以考察学生对齿轮传动知识的掌握和应用能力。
考试则采取闭卷形式,包括选择题、填空题、计算题和论述题,全面测试学生对齿轮传动的基本概念、类型和传动原理的掌握情况。
单机齿轮传动课程设计
单机齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解齿轮传动的概念、分类和工作原理;2. 学生能掌握齿轮传动的基本参数,如模数、齿数、压力角等;3. 学生能运用齿轮传动公式进行简单计算,分析齿轮传动在机械系统中的应用。
技能目标:1. 学生能通过观察、实验等方法,分析齿轮传动的特点,培养观察能力和动手操作能力;2. 学生能运用齿轮传动知识,设计简单的齿轮传动系统,提高解决问题的能力;3. 学生能运用齿轮传动原理,解释生活中相关现象,提高学以致用的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习齿轮传动,培养对机械制造和工程技术的兴趣,激发学习热情;2. 学生在学习过程中,养成合作、探究的学习习惯,形成积极向上的学习态度;3. 学生认识到齿轮传动在现代化生产和国防建设中的重要作用,增强民族自豪感和使命感。
课程性质:本课程为机械设计与制造学科的基础课程,旨在帮助学生掌握齿轮传动的基本知识,培养解决实际问题的能力。
学生特点:初三学生具备一定的物理基础和动手操作能力,对机械原理有一定了解,但齿轮传动知识尚属陌生。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,引导他们通过观察、实验、设计等环节,掌握齿轮传动的基本知识和技能。
同时,关注学生情感态度的培养,提高他们的综合素质。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 引入齿轮传动概念:介绍齿轮传动的定义、作用及其在生活中的应用。
- 教材章节:第一章第一节《齿轮传动概述》2. 齿轮传动分类及工作原理:讲解齿轮传动的分类(平行轴齿轮传动、垂直轴齿轮传动等)及各类别的工作原理。
- 教材章节:第一章第二节《齿轮传动的分类与工作原理》3. 齿轮传动的基本参数:阐述模数、齿数、压力角等参数的含义和作用。
- 教材章节:第二章第一节《齿轮的基本参数》4. 齿轮传动计算:介绍齿轮传动的基本计算方法,如齿面接触强度计算、齿根弯曲强度计算等。
齿轮传动机械课程设计
齿轮传动机械课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解齿轮传动机械的基本原理,掌握齿轮的分类、结构及工作特性。
2. 学生能运用齿轮传动公式进行简单机械系统的计算和分析。
3. 学生了解齿轮材料、热处理及其对传动性能的影响。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件绘制齿轮传动系统示意图,并进行简单的设计计算。
2. 学生能够运用实验方法测试齿轮传动系统的性能,分析实验结果,提出改进措施。
3. 学生能够通过小组合作,完成齿轮传动机械的设计、制作和调试。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对机械设计和制造的兴趣,激发创新精神和实践能力。
2. 学生在学习过程中,增强团队合作意识,培养沟通协调能力。
3. 学生了解齿轮传动机械在工业生产中的应用,认识到机械工程对社会发展的贡献。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,以齿轮传动机械的设计和制作为主线,结合理论知识,培养学生的实际操作能力。
学生特点:初三学生具有一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,但缺乏实际工程经验。
教学要求:教师需引导学生运用所学知识解决实际问题,注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,培养创新精神和团队合作能力。
通过本课程的学习,使学生达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 齿轮传动基本原理:讲解齿轮传动的定义、分类、工作原理,以课本第三章第二节为基础,让学生掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的传动特点。
2. 齿轮传动计算:根据课本第四章内容,学习齿轮传动的基本计算公式,进行速度、扭矩、功率的计算,并进行简单齿轮传动系统的设计计算。
3. 齿轮材料与热处理:介绍齿轮常用材料、热处理方法及其对传动性能的影响,结合课本第五章第一节内容,让学生了解齿轮材料选择的原则。
4. 齿轮传动系统设计:以课本第六章为参考,学习齿轮传动系统的设计方法,包括齿轮参数的确定、齿轮副的配合、齿轮箱的设计等。
5. CAD软件应用:教授学生使用CAD软件绘制齿轮传动系统示意图,并进行简单的三维建模。
机械原理课程设计-齿轮传动设计
机械原理课程设计说明书设计题目:齿轮传动设计学院:专业:班级:学号:设计者:指导教师:2014.01.13课程设计说明书一设计题目:齿轮传动设计设计条件和要求:在下图所示的齿轮变速箱中,两轴中心距为80mm,各轮齿数为z1=35,z2=45,z3= 24,z4=,55,z5=19,z6=59,模数均为m=2mm,试确定z1-z2,z3-z4和z5-z6各对齿轮的传动类型,并设计这三对齿轮传动。
二全部原始数据:z1=35,z2=45,z3= 24,z4=,55,z5=19,z6=59, m=2mm,a’=80 mm 三设计方法及原理:按照一对齿轮变为因数之和(x1+x2)的不同,齿轮传动可分为下列三种类型。
1零传动(x1+x2=0)⑴标准齿轮传动。
x1=x2=0,应有如下关系式,即z>min z,z2>min z,α'=α,a’=a,y=0,δ=01特点:设计简单,便于互换。
⑵高度变为齿轮传动。
x1=-x2,一般小齿轮采用正变位,大齿轮采用负变,并应有如下关系x>=*h(z min-z1)/ z min,x>=*a h(z min-z2)/ z minaz1+z2>=2z min,α'=α,a’=a,y=0,δ=0特点:①可能设计出z<z min而又不跟切的齿轮;②可相对提高齿轮机构的承受能力;③可改善两齿轮的磨损情况;④互换性差,须成对设计,制造和使用;⑤重合度略有降低。
2正传动(x1+x2>0)α'>α,a’>a, y=0,δ=0特点:①可以减小齿轮机构的尺寸,因为两轮齿数不收z1+z2≥2 z min的限制;②可以减轻轮齿的磨损程度,由于啮合角增大和吃定的降低,使得实际啮合线段更加远离极限啮合点;③可以配凑中心距;④可以提高两轮的承受能力;⑤互换性差,须成对设计,制造和使用;⑥重合度略有降低。
3负传动(x1+x2﹤0)z1+z2>2z min,α'<α,a’<a,y<0,δ<0特点:①重合度略有增加;②互换性差,须成对设计,制造和使用;③齿厚变薄,强度降低,磨损增大。
机械设计教案齿轮传动
机械设计教案齿轮传动一、教学目标:1. 了解齿轮传动的基本概念、分类和特点。
2. 掌握齿轮传动的计算方法和工作原理。
3. 能够分析齿轮传动的设计要求和选择合适的齿轮材料。
4. 能够运用齿轮传动的知识解决实际工程问题。
二、教学内容:1. 齿轮传动的基本概念:齿轮、齿廓、齿轮副等。
2. 齿轮传动的分类:圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆齿轮等。
3. 齿轮传动的特点:传动平稳、承载能力强、精度要求高等。
4. 齿轮传动的计算方法:齿数、模数、压力角等参数的计算。
5. 齿轮传动的工作原理:齿轮的啮合、传动比、传动效率等。
三、教学方法:1. 采用多媒体教学,展示齿轮传动的相关图片和动画,增强学生的直观感受。
2. 利用公式和实例相结合的方法,讲解齿轮传动的计算方法。
3. 通过实物模型或仿真软件,演示齿轮传动的工作原理。
4. 开展小组讨论,让学生分析实际工程中的齿轮传动应用案例。
四、教学准备:1. 准备相关多媒体教学资料,包括图片、动画和视频。
2. 准备齿轮传动计算公式的讲解示例。
3. 准备实物模型或仿真软件,用于演示齿轮传动的工作原理。
4. 准备实际工程中的齿轮传动应用案例,用于小组讨论。
五、教学过程:1. 引入:介绍齿轮传动在机械工程中的应用,引导学生关注齿轮传动的重要性。
2. 讲解:讲解齿轮传动的基本概念、分类和特点,引导学生理解齿轮传动的基本知识。
3. 计算:讲解齿轮传动的计算方法,示例讲解,让学生掌握齿轮传动计算的关键步骤。
4. 演示:利用实物模型或仿真软件,演示齿轮传动的工作原理,让学生直观地了解齿轮传动的工作过程。
5. 应用:分析实际工程中的齿轮传动应用案例,让学生学会运用齿轮传动的知识解决实际问题。
6. 小组讨论:让学生分组讨论,分享自己的理解和心得,互相学习和交流。
7. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点和难点,提醒学生注意齿轮传动的设计要求和选择合适的齿轮材料。
8. 作业布置:布置相关练习题,让学生巩固所学知识。
关于齿轮传动的教学设计
关于齿轮传动的教学设计引言齿轮传动是一种常见的机械传动方式,广泛应用于机械工程领域。
在工程教育中,教授齿轮传动的原理和应用对学生了解机械设计与制造具有重要意义。
本文将探讨一种教学设计,旨在帮助学生全面理解齿轮传动的工作原理、设计要点和应用场景。
一、教学目标1. 理解齿轮传动的基本原理;2. 掌握齿轮传动的设计方法;3. 能够分析和计算齿轮传动的传动比、转速和扭矩等参数;4. 了解齿轮传动在不同领域的应用。
二、教学内容和步骤1. 齿轮传动原理的讲解(30分钟)首先,教师应简要介绍齿轮传动的定义、分类和基本原理。
通过图示和动画展示,学生能够直观地了解齿轮的构造和工作方式。
重点介绍主动齿轮和从动齿轮之间的传动关系、传动比的计算方法以及齿轮压力角的影响等。
2. 齿轮传动设计的要点和方法的介绍(45分钟)教师应详细介绍齿轮传动的设计要点和设计方法。
对于常用的平行轴齿轮传动和斜齿轮传动,教师可以分别进行讲解。
包括齿轮的模数选择、齿轮的齿数选取、中心距的计算、齿轮齿形的修正等内容。
通过实例分析和计算练习,学生能够熟练应用设计方法进行齿轮传动的设计。
3. 齿轮传动参数计算和分析(45分钟)教师可以通过一些实际案例,引导学生进行齿轮传动的参数计算和分析。
例如,给定主动齿轮的齿数和转速,学生可以计算从动齿轮的齿数和转速,并进一步计算传动比、扭矩等参数。
通过这样的练习,学生不仅能够巩固所学的知识,还可以了解不同参数对齿轮传动性能的影响。
4. 齿轮传动的应用场景(20分钟)教师可以介绍齿轮传动在各个工程领域的应用。
例如,汽车传动系统、机床传动系统、风力发电机等。
通过了解不同场景下的齿轮传动设计和应用,学生能够更好地将所学的知识与实际工程应用相结合。
5. 实践操作(1小时)为了加深学生对齿轮传动的理解和实践操作能力,教师可以安排一些实践操作的环节。
例如,给定一套齿轮组件,要求学生进行齿轮传动的拆装和装配,并验证传动关系。
齿轮传动自行车课程设计
齿轮传动自行车课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解齿轮的基本概念,掌握齿轮传动的原理;2. 学生能够描述自行车齿轮传动系统的组成及其作用;3. 学生能够解释齿轮传动比的概念,并运用相关知识进行简单计算。
技能目标:1. 学生能够运用齿轮传动原理,分析自行车齿轮系统的实际应用;2. 学生能够设计简单的齿轮传动自行车模型,并进行模拟实验;3. 学生能够运用所学知识,解决齿轮传动自行车在实际使用中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对齿轮传动自行车机械原理的兴趣,激发创新精神;2. 学生能够关注齿轮传动自行车在生活中的应用,提高对交通工具的节能环保意识;3. 学生能够通过课程学习,培养团队合作精神,提升解决问题的自信心。
课程性质:本课程为六年级科学课程,结合生活实际,让学生了解齿轮传动在自行车中的应用,提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。
学生特点:六年级学生对机械原理有一定的好奇心,具备一定的动手操作能力和思考能力,但需引导他们将理论知识与实际应用相结合。
教学要求:教师需采用生动有趣的方式,引导学生掌握齿轮传动原理,激发学生的创新意识,注重培养学生在实际操作中解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,使学生在掌握知识的同时,形成良好的价值观。
通过分解课程目标,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 齿轮基本概念:介绍齿轮的定义、分类、结构及用途;教材章节:第三章第三节《齿轮》。
2. 齿轮传动原理:讲解齿轮传动的基本原理,包括齿轮的啮合、传动比的计算等;教材章节:第三章第四节《齿轮传动》。
3. 自行车齿轮传动系统:分析自行车齿轮传动系统的组成,如链条、飞轮、齿轮盘等;教材章节:第四章第二节《自行车传动系统》。
4. 齿轮传动比计算与应用:通过实例讲解齿轮传动比的计算方法及其在实际中的应用;教材章节:第三章第五节《齿轮传动比的计算与应用》。
5. 齿轮传动自行车模型设计与制作:指导学生设计简单的齿轮传动自行车模型,并进行模拟实验;教材章节:实践活动《齿轮传动自行车模型设计与制作》。
12级齿轮传动课程设计
12级齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握齿轮传动的基本概念,理解齿轮传动的工作原理;2. 使学生了解齿轮传动的分类、结构、材料和设计要点;3. 帮助学生掌握齿轮传动系统中齿轮参数的计算方法和步骤;4. 引导学生了解齿轮传动在实际工程中的应用及发展趋势。
技能目标:1. 培养学生运用齿轮传动知识解决实际问题的能力;2. 提高学生运用计算软件进行齿轮传动参数计算和设计的技能;3. 培养学生进行齿轮传动系统安装、调试和故障分析的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对齿轮传动技术的研究兴趣,激发学生探索新技术的热情;2. 增强学生的团队协作意识,提高学生在团队合作中的沟通和协作能力;3. 引导学生认识到齿轮传动技术在国民经济和工程技术领域的重要性,增强学生的专业认同感和使命感。
本课程针对12级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合,以实用性为导向。
通过本课程的学习,使学生能够掌握齿轮传动的基础知识,具备实际工程应用能力,为今后的学习和工作打下坚实基础。
同时,关注学生情感态度价值观的培养,提高学生的综合素质。
课程目标具体、可衡量,为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 齿轮传动的基本概念:包括齿轮的定义、作用、分类及基本术语;教材章节:第一章齿轮传动概述。
2. 齿轮传动的工作原理及结构:讲解齿轮传动的啮合原理、传动特点、齿轮结构及材料;教材章节:第二章齿轮传动的工作原理与结构。
3. 齿轮传动参数计算:介绍齿轮传动参数的计算方法、步骤和公式;教材章节:第三章齿轮传动参数计算。
4. 齿轮传动设计:讲解齿轮传动设计的基本要求、设计步骤、设计方法和注意事项;教材章节:第四章齿轮传动设计。
5. 齿轮传动应用及发展趋势:介绍齿轮传动在各类机械中的应用、新技术及发展趋势;教材章节:第五章齿轮传动的应用与发展。
6. 齿轮传动系统的安装、调试与故障分析:讲解齿轮传动系统的安装、调试方法及常见故障分析;教材章节:第六章齿轮传动系统的安装、调试与故障分析。
二级齿轮传动课程设计
二级齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解齿轮传动的概念,掌握二级齿轮传动的基本原理;2. 学生能够掌握齿轮传动的主要参数,如齿数、模数、压力角等;3. 学生能够运用齿轮传动的基本公式进行相关计算,如齿轮的直径、齿距和传动比等;4. 学生能够了解齿轮的材料、加工工艺及其对传动性能的影响。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件绘制二级齿轮传动装置的装配图和零件图;2. 学生能够运用相关计算软件对二级齿轮传动进行参数设计和计算;3. 学生能够分析齿轮传动在实际应用中的优缺点,并提出改进措施。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对机械传动装置的探究兴趣,提高学习积极性;2. 学生能够认识到齿轮传动在工程实际中的应用价值,增强实际操作能力;3. 学生能够树立正确的工程观念,关注齿轮传动的环保、节能和可持续发展。
课程性质:本课程为机械设计基础课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生为高二年级学生,已具备一定的机械基础知识和动手能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过实际操作和计算,掌握二级齿轮传动的设计方法,提高学生的实际应用能力。
同时,注重培养学生的创新意识和团队协作精神。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 齿轮传动基本原理:讲解齿轮传动的定义、分类及二级齿轮传动的原理,对应教材第二章第一节。
2. 齿轮传动参数计算:介绍齿轮的主要参数,如齿数、模数、压力角等,并通过实例讲解计算方法,对应教材第二章第二节。
3. 齿轮传动的设计方法:分析齿轮传动的设计步骤,包括选型、参数计算、强度校核等,结合教材第二章第三节进行讲解。
4. 齿轮传动的优缺点及改进措施:讨论齿轮传动在实际应用中的优点和局限,探讨如何优化设计,对应教材第二章第四节。
5. 二级齿轮传动装置的CAD绘图:教授运用CAD软件绘制二级齿轮传动装置的装配图和零件图,结合教材第三章内容进行教学。
齿轮传动设计(课程设计)
一、电动机的选择与运动参数的计算1. 电动机的选择 ① 电动机类型的选择 ② 选择电动机的容量(1) 工作机所需功率 Pw=Fv/1000=4.16kw (见《机械设计课程设计》P7〜9)(2) 传动装置的总效率为:n = n 1 n 2…n n按《机械设计课程设计》P8表2-2确定各部分的效率为:V 带传 动n 1=0.95 ;滚动轴承(每一对)效率:n 2=0.99,圆柱齿轮传 动效率n 3=0.96;弹性联轴器效率n 4=0.995,卷筒轴滑动轴承效 率:n 5=0.96.则:n =0.96*0.993*0.962*0.995*0.96 〜0.828(3 ) 确定电动机的转速。
由转轮的线速度"晟(朋河推出转轮的速度为:般选用同步转速为 1000 r/min 或1500r/min 的电动机作为 原动机 通常V 带传动常用传动范围i 仁2~4,圆柱齿轮3~6,则电机转速 n d =n w i 带i 1i 2= (2*3〜4*5 ) *95.497=572.982〜1909.94因载荷平稳,电动机的额定功率 Ped 大于Pd 即可,由表17-1选 Y132S-4型电动机,额定功率为 5.5kw ,转速为:n m =1440 r/min6 104v =D6 104 1.632095.49表2-5电动机主要性能参数、尺寸③计算传动装置的总传动比及分配各级传动比④ 2.3.1 总传动比:Q = n m=l440= 15.07n w 95.49⑤分配各级传动比选取V带传动的传动比:i带2,则i2为圆柱齿轮减速器的传动比。
由i总i带i i i2, h 1.1i2得:i1 2.87, i2 2.61(4)计算机传动装置的运动参数和动力参数0轴——电机轴1轴一一高速轴R T P0 1n。
i带P on oT oP d4.16kwn m 1440r / minP9550」27.58N ?m4.16144029550旦nn o0.957209550遊7203.95KWr/m in52.41N ?m2轴——中速轴 P 2Pi 23.95 0.99 0.96 3.75KWn 2nii i720 2 .87250 .87 r/m in3轴——低速轴P 3n 3工作轴:3.564 9550 P 2 n 2P2 2n 29550 P0.99 n 33.75 9550 250.87142.75N ?m3.75 0.99250 .87 2 .619550鎏 96.110.96 3.564KW96 .11 r/m in354.13N ?m0.995 0.96 3.37KWn 4 n w 95.49r/m inT 49550p 4 9550玉7 337.03N ?mn 4 95.49计算所的动力参数与计算参数2. V 带传动的设计计算 ① V 带传动的计算功率P ea由参考文献,表8-8得工作情况系数K A 1.1,故:F C a K A P 1.1 5.5 6.05kw② 确定V 带的截型根据P ea 及n1查参考文献确定选用 A 型带 ③ 确定带轮的基本直径d d 1、d d2(1 )由参考文献表8-8和表8-6得,dd1 9°mm(3)验算带速v 为;因为5m/s 10.15m/s 25m/s ,所以带速合适。
《传动的齿轮作业设计方案》
《传动的齿轮》作业设计方案一、课程背景《传动的齿轮》是机械原理与设计课程的重要内容之一,主要介绍了齿轮传动的基本原理、种类、计算方法以及在机械设计中的应用。
通过进修本课程,学生可以掌握齿轮传动的基本知识,提高机械设计能力,为将来的工作奠定坚实基础。
二、教学目标1. 了解齿轮传动的基本原理和分类;2. 掌握齿轮传动的计算方法;3. 能够应用齿轮传动进行机械设计;4. 提高学生的动手实践能力和团队合作能力。
三、作业设计1. 齿轮传动原理分析作业要求学生选择一种常见的齿轮传动方式,比如直齿轮传动、斜齿轮传动等,对其原理进行详细分析,包括工作原理、优缺点、适用范围等方面。
学生可以通过文档、PPT等形式提交作业。
2. 齿轮传动计算实例作业设计一道齿轮传动的计算题目,要求学生根据给定的参数,计算传动比、齿轮的模数、齿数等关键参数,并分析计算结果的合理性。
学生可以通过手工计算或者编程计算的方式完成作业。
3. 齿轮传动设计实践作业学生分组进行齿轮传动设计实践,每组选择一个具体的机械传动问题,设计相应的齿轮传动方案,并制作实物模型进行展示。
作业要求包括设计方案的详细说明、计算过程、实物展示等内容。
4. 齿轮传动案例分析作业要求学生选择一个实际的齿轮传动案例,比如汽车变速箱、工业机械传动等,对其结构、工作原理、优缺点进行分析,并提出改进建议。
学生可以通过报告、视频等形式提交作业。
四、评判标准1. 作业内容的准确性和完备性;2. 计算过程的清晰和合理性;3. 设计方案的创新性和实用性;4. 实物展示或报告的表达能力和逻辑性。
五、参考资料1. 《机械设计基础》2. 《齿轮传动原理与设计》3. 《机械原理与设计》六、总结通过本次作业设计,学生将能够深入了解齿轮传动的原理和应用,提高机械设计能力和实践能力,为将来的工作打下坚实基础。
希望学生能够认真完成作业,不息提升自己的专业素养和能力水平。
《传动的齿轮作业设计方案》
《传动的齿轮》作业设计方案一、教学目标:1. 了解齿轮的基本原理和结构;2. 掌握齿轮传动的工作原理和分类;3. 能够应用齿轮传动进行简单的计算和设计。
二、教学重点和难点:1. 齿轮传动的工作原理和分类;2. 齿轮传动的计算和设计。
三、教学内容:1. 齿轮的基本观点和结构;2. 齿轮传动的工作原理;3. 齿轮传动的分类;4. 齿轮传动的计算和设计。
四、教学方法:1. 理论教学结合实践教学;2. 教师讲解结合学生讨论;3. 实例分析和案例钻研。
五、教学过程设计:1. 导入环节:通过展示不同种类的齿轮和齿轮传动装置,引起学生的兴趣和好奇心;2. 理论讲解:讲解齿轮的基本观点、结构和工作原理,引导学生理解齿轮传动的重要性;3. 分组讨论:让学生分组讨论齿轮传动的分类和应用领域,培养学生的合作能力和创新思维;4. 实践操作:让学生进行齿轮传动的计算和设计实践,检验他们的理论掌握情况;5. 案例分析:通过分析实际案例,让学生了解齿轮传动在工程领域的应用和意义;6. 总结反思:让学生总结本节课的重点内容,反思自己的进修过程,提出问题和建议。
六、教学评估:1. 教室表现评估:包括学生的参与度、表现积极性和回答问题的准确性;2. 实践操作评估:通过学生的实践操作效果和报告,评估他们的实际能力和技能水平;3. 案例分析评估:通过学生对案例的分析和讨论,评估他们的综合能力和应用能力。
七、教学资源准备:1. 齿轮和齿轮传动装置的实物模型;2. 相关的教学PPT和视频资料;3. 齿轮传动的计算和设计软件;4. 案例分析的相关资料和文献。
八、教学延伸:1. 齿轮传动的应用拓展:让学生了解齿轮传动在不同领域的应用,如汽车、机械等;2. 齿轮传动的创新设计:鼓励学生进行齿轮传动的创新设计,提高他们的设计能力和创造力。
以上是本次《传动的齿轮》作业设计方案,希望能够有效引导学生深入进修和理解齿轮传动的知识,提高他们的实践能力和创新思维。
机械传动课程设计-齿轮传动设计模板
YSa — 应力修正系数 , 查表8 7
42
(三)齿根弯曲疲劳强度计算
b 令 d 及: d m z 代入上式: 1 1 d1
齿轮传动
2 KT1 YFaYSA 得设计式:m 2 d z1 [ ]F
开式齿轮m增大10—15%;不小于1.5
30
齿轮传动
四、圆柱齿轮的计算载荷 名义载荷: 6 P T 9.55 10 n
2T Ft d
计算载荷 Ftc K Ft
31
齿轮传动
载荷系数K
工 作 机 械 载荷 特性 电动 机 均匀加料的运输机和加料机、 轻型卷扬机、发电机、 机床辅助传动 不均匀加料的运输机和加料机、 重型卷扬机、球磨 机、机床主传动 冲床、钻机、轧机、破碎机、 挖掘机 均匀、 轻微 冲击 中等 冲击 大的 冲击
模数小,节约材料及加工量;但抗弯曲差; 齿高减小,降低VS,抗胶合能力强。
开式传动 :z1 =17~20;闭式传动:z1 =20~40
46
齿轮传动
(一) 设计参数的选择
3.齿宽系数 d 齿愈宽,直径和中心距小 但载荷分布不均 4.变位系数 避免根切; 凑中心距、凑传动比; 提高强度
47
齿轮传动 (二)齿轮传动许用应力
27
三、齿轮的设计准则
设计齿轮传动时,应根据实际工况条件, 分析主要失效形式,确定相应的设计准则, 进行设计计算。
28
三、齿轮的设计准则
开式齿轮传动的主要失效形式是磨损及 弯曲疲劳折断,目前对磨损尚无成熟的设计 计算方法,故通常按齿根弯曲疲劳强度进行 设计计算,并将模数增大10%~20%,以考虑 磨损的影响。
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课程设计实训报告课程名称:《机械基础》设计题目:齿轮传动的设计系别:机电工程系专业班级:机电一体化技术5班学生姓名:张三学号: 2009021245678指导老师:魏波设计时间: 2010年12月河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院《机械基础》课程设计任务书目录1 方案的选择与确定 (3)1.1 齿轮参数的选择 (3)1.2设计和计算及说明 (3)2轴的设计 (8)2.1选择轴的材料 (8)2.2轴的最小直径的估算: (8)2.3轴的结构设计 (8)2.4轴的结构工艺性 (9)2.5提高轴疲劳强度的结构措施 (11)3小结 (13)4参考文献 (13)1 方案的选择与确定根据任务要求,选择齿轮传动设计,设计带式输送机的一级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动,该减速器由电动机驱动,齿轮传递的功率为20 KW,低速轴=200r/min,传动比i = 3.5,单向传动,长期使用,齿轮与轴的材料均转速n2为45钢。
1.1 齿轮参数的选择1.1.1 齿数z对于软齿面的闭式传动,在满足弯曲疲劳强度的条件下,宜采用较多齿数,=20~40。
因为当中心距确定后,齿数多,则重合度大,可提高传动的一般取Z1平稳性。
对于硬齿面的闭式传动,首先应具有足够大的模数以保持齿根弯曲强度,=17~20。
为减小传动尺寸,宜取较少齿数,但要避免发生根切,一般取Z11.1.2、模数m模数影响齿轮的抗弯强度,一般在满足齿轮弯曲疲劳强度的条件下,一去较小模数,以增大齿数,减小切齿量。
1.1.3 齿宽系数Ψd之比,增大齿宽系数,可齿宽系数是大齿轮齿宽b和小齿轮分度圆直径d1减小齿轮传动装置的径向尺寸,降低齿轮的圆周速度。
但是齿轮越大,载荷分布越不均匀。
为便于装配和调整,常将小齿轮宽加大5~10 mm ,但设计计算时按大齿轮齿宽计算。
1.2设计和计算及说明1.2.1.选择齿轮精度等级。
表1.1齿轮传动常用精度等级及其应用床中的不重要齿轮;纺织机械中的齿轮;农业机械中的重要齿轮9 ≤3 ≤6 ≤2.5 工作要求不高的齿轮;农业机械中的齿轮1.2.2.选材与热处理该齿轮传动无特殊要求,为制造方便采用软齿面,大小齿轮均用45号钢,小齿轮调质处理,齿面硬度:229~286HBS,大齿轮正火处理,齿面硬度:169~217HBS.1.2.3按齿面接触疲劳强度设计该传动为闭式软齿面,主要失效形式为疲劳点蚀,故按齿面解除疲劳强度设计,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
设计公式:[]3211)(12HEHdZZuuKTdσψ⋅±⋅≥查表1.2原动机工作机的载荷特性均匀、轻微冲击中等冲击大冲击电动机多缸内燃机单缸内燃机1~1.21.2~1.61.6~1.81.2~1.61.6~1.81.8~2.01.6~1.81.9~2.12.2~2.4[1]载荷系数K,取K=1.2[2]由n2=n1/i得n1=n2x i=200x3.5=700 r/min转矩T1=9.55x106x p1/n1=9.55x106x20/700=272857.1N.mm[3]接触疲劳许用应力 [σH]= σHlimZN/SH按齿面硬度中间值查图1.2 得σHlim1=600MPa, σHlim2=550MPa图1.2HBS硬度按一年工作300天,一天20小时工作;25年则应力循环次数N1=60njln =60x700x1x20x300x25=6.3x109N2=N1/i=1.8x 109接触疲劳强度寿命系数表1.3得接触疲劳寿命系数ZN1=1 ZN2=1 (N1>N1>N0 ,N=109)按一般可靠性要求,取SH=1 则[σH1]=600x1/1=600MPa[σH2]=550x1/1=550MPa取[σH]=550MPa图1.3接触疲劳强度寿命系数[4]计算小齿轮分度圆直径d 1查表1.4按齿轮相对轴承对称布置取Ψd=1.04 Z H =2.5表1.4齿宽系数ψd=b /d ₁齿相对轴承位置 齿 面 硬 度≤350HBS >350HBS 对称布置 0.8~1.4 0.4~0.9 非对称布置 0.6~1.2 0.3~0.6 悬 臂 布 置0.3~0.40.2~0.25表1.5齿轮材料弹性系数2/N mm 大齿轮材料小齿轮材料钢铸钢 铸铁 球墨铸铁钢 189.8 188.9 165.4 181.4 铸钢188.9 188.0161.4180.5因为材料为45号钢,故取Z E 2/N mm 。
将以上参数代入下式得:[]3211)(12H E H dZ Z uu KT d σψ⋅±⋅≥= 32)5505.28.189(5.315.304.11.2728572.12⨯⨯+⨯⨯⨯=84.46 mm取 d 1=90 mm[5]计算圆周速度 V=n 1πd 1/(60x1000)=700x3.14x90/(60x1000)=3.297m/s 1.2.4.确定主要参数表1.6渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸公式表注:式中上面的符号用于外齿轮或外啮合传动,下面的符号用于内齿轮或内啮合传动。
(1)齿数 取Z 1=20 则Z 2=Z 1i=20x3.5=70(2) 模数 m=d 1/Z 1=90/20=4.5 mm (正好是标准模数第二系列上的数值) (3)分度圆直径 d 1=Z 1m=20x4.5=90 mm d 2=Z 2m=70x4.5=315 mm (4) 中心距 a=(d 1+d 2)/2=(90+315)/2=202.5 mm(5) 齿宽 b=Ψdxd 1=1.04x90=93.6 mm 取b 2=100 mm b 1=b 2+5=105 mm 1.2.5.校核弯曲疲劳强度z(zv) 1718 19 2021 2223242526272829YFa 2.97 2.91 2.85 2.80 2.76 2.72 2.69 2.65 2.62 2.60 2.57 2.55 2.53 YSa 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.575 1.58 1.59 1.595 1.60 1.61 1.62 z(zv)3035 40 4550 60708090100 150 200∞注:1)基准齿形的参数为α=20°、、ρ=0.38m(m 为齿轮模数); 2)对内齿轮:当α=20°、、ρ=0.15m 时,齿形系数YFa =2.65,YSa =2.65。
sa Fa FS Y Y Y(1)齿形系数Y FS ,查得 Y FS1=4.25 Y FS2=4.1(2)弯曲疲劳许用应力 [σF ]= σFlim Y N /S F按齿面硬度中间值查图一得:σFlim1=250 MPa σFlim2=210 Mpa 由图1.8 得弯曲疲劳寿命系数;图1.8弯曲疲劳寿命系数Y N1=1 (N 0=3x106,N 1>N 0)得:σFlim1=250 MPa σFlim2=210 Mpa [σF1]=250 MPaY N2=1 (N 0=3x106,N 2>N 0) [σF2]=210 MPa 按一般可靠性要求,取弯曲疲劳安全系数S F =1,则 [σF1]= σFlim1Y N1/S F =250 MPa [σF2]= σFlim2 Y N2/S F =210 Mpa (3)校核计算σF1=2kT 1Y FS1/bmd 1=2x1.2x272857.1x4.25/(100x4.5x90)=68.7MPa <[σF1] σF2=σF1Y FS2/Y FS1=68.7x4.1/4.25=66.3 MPa <[σF2] 1.2.6. 结构设计渐开线齿轮有五个基本参数名称符号意义标准化数值齿数(teeth number)Z 在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数模数(module)m 齿距分度圆齿距p 与π的比值模数决定了齿轮的大小及齿轮的承载能力。
我国规定标准化模数 压力角(特指分度圆压力角)(pressure angle)决定渐开线齿形和齿轮啮合性能的重要参数我国规定标准化压力角为20度 齿顶高系数 齿顶高计算系数:我国规定标准化齿顶高系数为1顶隙系数顶隙(clearance)计算系数 我国规定标准化顶隙系数为0.25d a =d+2h a =90+9=99 mmd f =d+2d f =d-2x1.25m=90-11.25=78.75 mm2轴的设计2.1选择轴的材料该轴没有特殊的要求,因而选用调质处理的45号钢,可以查的其强度极限B σ=650MPa 。
2.2轴的最小直径的估算:轴的材料 Q235,20 35 45 40Cr,35SiMn [τ]/MPA12~20 20~30 30~40 40~52 C160~135135~118118~106107~97查表2.1得C 取118mm n P C d 07.367002011833m in === 因此 取d=40 mm由机械制图手册查得公称直径d 公称尺寸b ×h 长度L >38~4412×828~1402.3轴的结构设计根据齿轮减速器的简图确定轴上主要零件的布置图(如图)和轴的初步估算定出轴径进行轴的结构设计。
2.3.1轴上零件的轴向定位齿轮的一端靠轴肩定位,另一端靠套筒定位,装拆、传力均较为方便;两段端承常用同一尺寸,以便于购买、加工、安装和维修;为了便于拆装轴承,轴承处轴肩不宜过高(其高度最大值可从轴承标准中查得),故左端轴承与齿轮间设置两个轴肩。
2.3.2轴上零件得周向定位齿轮与轴、半联轴器与轴得周向定位均采用平键联接及过盈配合。
根据设计手册,并考虑便于加工,取在齿轮、半联轴器处得键剖面尺寸为b×h=18×11,配合均采用H7/k6;滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制,轴得尺寸公差为k6。
2.3.3确定各段轴径直径和长度轴长:取决于轴上零件得宽度及他们得相对位置。
具体工作时,需要注意以下几个问题:1)轴上与零件向配合的直径应取成标准值,非配合轴段允许为非标准值,但最好取为整数。
2)与滚动轴承相配合的直径,必须符合滚动轴承的内径标准。
3)安装联轴器的轴径应与联轴器的孔径范围相适应。
4)轴上的螺纹直径应符合标准。
5)轴上与零件相配合部分的轴段长度,应比轮毂长度略短2~3mm ,以保证零件轴向定位可靠。
6)若在轴上装又滑移的零件,应该考虑零件的滑移距离。
7)轴上各零件之间应该留有适当的间隙,以防止运转时相碰。
2.4轴的结构工艺性轴的形状,从满足强度和节省材料考虑,最好是等强度的抛物线回转体。
但是这种形状的轴既不便于加工,也不便于轴上零件的固定;从加工考虑,最好是直径不变的光轴,但光轴不利于零件的拆装和定位。
由于阶梯轴接近于等强度,而且便于加工和轴上零件的定位和拆装,所以实际上的轴多为阶梯形。